一种降低陶瓷燃气隧道窑排放NOx的方法技术

本发明专利技术涉及陶瓷燃气隧道窑领域，用于解决现有的陶瓷燃气隧道窑排放的NOx排放限值过大，造成严重环境污染的问题，具体涉及一种降低陶瓷燃气隧道窑排放NOx的方法，该方法利用降排内衬涂层降解NOx，降排内衬涂层含有大量的稀土氧化物材料，在高温环境中复合稀土氧化物功能材料表面形成很多氧空缺，这些氧空缺大量吸附烟气中的NO，使N

【技术实现步骤摘要】
一种降低陶瓷燃气隧道窑排放NOx的方法


[0001]本专利技术涉及陶瓷燃气隧道窑领域，具体涉及一种降低陶瓷燃气隧道窑排放NOx的方法。

技术介绍

[0002]随着陶瓷产业的发展，各种日用陶瓷生产用的隧道窑、辊道窑、梭道窑也越来越多，目前，业界所使用的窑炉主要为陶瓷燃气隧道窑，陶瓷燃气隧道窑燃烧排放的氮氧化物主要是热力型NOx，NOx是典型的工业“三废”和大气的主要污染物之一，会引起缺氧、肺水肿、神经衰弱和麻痹等身体疾病，还会造成酸沉降、光化学烟雾、臭氧层破坏、温室效应、富营养化、城市雾霾等环境污染。随着工业的发展，近年来我国氮氧化物年排放量迅速增长，环境压力不断增加，源头控制成为目前控制大气污染的主要方式。目前我国燃气锅炉、工业炉窑等工业加热系统的氮氧化物排放水平在200
‑
400mg/Nm3之间，部分城市最新出台的锅炉大气污染物排放标准或意见稿中新建燃气锅炉NOx排放限值分别为150mg/Nm，氮氧化物的排放标准与现实排放水平存在较大差距。
[0003]如何改善现有的陶瓷燃气隧道窑排放的NOx排放限值过大，造成严重环境污染的问题是本专利技术的关键，因此，亟需一种降低陶瓷燃气隧道窑排放NOx的方法。

技术实现思路

[0004]为了克服上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种降低陶瓷燃气隧道窑排放NOx的方法：通过将磷酸二氢铝粉末、含锰铈活性炭加入至去离子水中搅拌混合，之后依次加入氮化硅、二氧化硅、金属氧化物、膨润土、分散剂以及消泡剂继续搅拌混合，得到降排内衬涂料，将降排内衬涂料经过喷枪喷涂至陶瓷燃气隧道窑内壁，固化后形成用于降解NOx的降排内衬涂层，解决了现有的陶瓷燃气隧道窑排放的NOx排放限值过大，造成严重环境污染的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种降低陶瓷燃气隧道窑排放NOx的方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一：按照重量份称取磷酸二氢铝粉末30
‑
50份、含锰铈活性炭15
‑
45份、氮化硅8
‑
15份、二氧化硅12
‑
18份、金属氧化物4
‑
6份、膨润土7
‑
13份、分散剂0.8
‑
1.4份、消泡剂0.5
‑
1.0份以及去离子水40
‑
50份，备用；所述金属氧化物为氧化钐、氧化铈、氧化钇、氧化镝、氧化钡、氧化铜、氧化镁中的一种或几种按照任意比例的混合物；所述分散剂为聚乙二醇200或聚乙二醇400，所述消泡剂为有机硅消泡剂；
[0008]步骤二：将磷酸二氢铝粉末、含锰铈活性炭加入至去离子水中，在搅拌速率为1000
‑
2500r/min的条件下搅拌混合20
‑
30min，之后依次加入氮化硅、二氧化硅、金属氧化物、膨润土、分散剂以及消泡剂继续搅拌混合1
‑
2h，得到降排内衬涂料；
[0009]步骤三：选用中部容积大于两端容积的陶瓷燃气隧道窑，在陶瓷燃气隧道窑的顶部竖直安装多块烟气挡板，延长烟气流通路径；
[0010]步骤四：将降排内衬涂料经过喷枪喷涂至陶瓷燃气隧道窑内壁、窑车、烟气挡板和窑具盛放架上，固化后形成降排内衬涂层，延长了烟气与降排内衬涂层的接触时间，提高了降解效率，为避免烟气往窑具外的大间隙通过，增设挡板后烟气前移时撞击挡板，一方面阻碍烟气流速，延迟烟气与降排内衬涂层接触时间，另一方面改变了烟气流向，强迫往窑具中间渗透，增加与窑具表面降排内衬涂层接触机会，提高了NOx降解效率，所述降排内衬涂层用于降解NOx。
[0011]作为本专利技术进一步的方案：含锰铈活性炭的制备方法包括以下步骤：
[0012]A1：将活性炭、增性剂以及去离子水搅拌均匀，形成料浆，之后将料浆加入至球磨机中，在球料比为2
‑
3：1的条件下将活性炭球磨20
‑
40min，之后离心，将沉淀物干燥，粉碎，得到活性炭超细粉；
[0013]A2：将活性炭超细粉加入至磷酸溶液中，在超声波频率为35
‑
45kHz的条件下超声分散25
‑
35min，之后放置于烘箱中，在温度为105
‑
110℃的条件下干燥10
‑
15h，之后置于马弗炉中，在升温速率为10
‑
12℃/min的条件下升温至400
‑
420℃并保温2
‑
3h，之后随炉冷却至室温并取出，用盐酸溶液洗涤1
‑
2次，之后用蒸馏水洗涤至中性，过滤，将滤饼放置于烘箱中，在温度为105
‑
110℃的条件下干燥20
‑
30h，之后粉碎过200
‑
300目网筛，得到活化活性炭；
[0014]A3：将活化活性炭浸渍于硝酸锰溶液中，在超声波频率为35
‑
45kHz的条件下超声分散2
‑
3h，之后静置10
‑
15h后放置于烘箱中，在温度为105
‑
110℃的条件下干燥4
‑
5h，之后置于管式炉中，以流量为200
‑
220mL/min的条件下通入氮气保护，并在温度为300
‑
320℃的条件下焙烧2
‑
2.5h，之后冷却至室温并粉碎过200
‑
300目网筛，得到含锰活性炭；
[0015]A4：将含锰活性炭浸渍于硝酸铈溶液中，在超声波频率为35
‑
45kHz的条件下超声分散2
‑
3h，之后静置10
‑
15h后放置于烘箱中，在温度为105
‑
110℃的条件下干燥4
‑
5h，之后置于管式炉中，以流量为200
‑
220mL/min的条件下通入氮气保护，并在温度为300
‑
320℃的条件下焙烧2
‑
2.5h，之后冷却至室温并粉碎过200
‑
300目网筛，得到含锰铈活性炭。
[0016]作为本专利技术进一步的方案：步骤A1中的所述活性炭、增性剂以及去离子水的用量比为10g：0.5
‑
5.5g：40
‑
50mL。
[0017]作为本专利技术进一步的方案：步骤A2中的所述活性炭超细粉与磷酸溶液的用量比为1g：10mL，所述磷酸溶液的质量分数为50％，所述盐酸溶液的质量分数为15
‑
20％。
[0018]作为本专利技术进一步的方案：步骤A3中的所述活化活性炭与硝酸锰溶液的用量比为10g：40
‑
50mL，所述硝酸锰溶液的质量分数为10
‑
30％。
[0019]作为本专利技术进一步的方案：步骤A4中的所述含锰活性炭与硝酸铈溶液的用量比为10g：4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低陶瓷燃气隧道窑排放NOx的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：按照重量份称取磷酸二氢铝粉末30
‑
50份、含锰铈活性炭15
‑
45份、氮化硅8
‑
15份、二氧化硅12
‑
18份、金属氧化物4
‑
6份、膨润土7
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13份、分散剂0.8
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1.4份、消泡剂0.5
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1.0份以及去离子水40
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50份，备用；所述金属氧化物为氧化钐、氧化铈、氧化钇、氧化镝、氧化钡、氧化铜、氧化镁中的一种或几种按照任意比例的混合物；步骤二：将磷酸二氢铝粉末、含锰铈活性炭加入至去离子水中，在搅拌速率为1000
‑
2500r/min的条件下搅拌混合20
‑
30min，之后依次加入氮化硅、二氧化硅、金属氧化物、膨润土、分散剂以及消泡剂继续搅拌混合1
‑
2h，得到降排内衬涂料；步骤三：选用中部容积大于两端容积的陶瓷燃气隧道窑，在陶瓷燃气隧道窑的顶部竖直安装多块烟气挡板，延长烟气流通路径；步骤四：将降排内衬涂料经过喷枪喷涂至陶瓷燃气隧道窑内壁、窑车、烟气挡板和窑具盛放架上，固化后形成降排内衬涂层，所述降排内衬涂层用于降解NOx。2.根据权利要求1所述的一种降低陶瓷燃气隧道窑排放NOx的方法，其特征在于，所述含锰铈活性炭的制备方法包括以下步骤：A1：将活性炭、增性剂以及去离子水搅拌均匀，形成料浆，之后将料浆加入至球磨机中，在球料比为2
‑
3：1的条件下将活性炭球磨20
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40min，之后离心，将沉淀物干燥，粉碎，得到活性炭超细粉；A2：将活性炭超细粉加入至磷酸溶液中，在超声波频率为35
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45kHz的条件下超声分散25
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35min，之后放置于烘箱中，在温度为105
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110℃的条件下干燥10
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15h，之后置于马弗炉中，在升温速率为10
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12℃/min的条件下升温至400
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420℃并保温2
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3h，之后随炉冷却至室温并取出，用盐酸溶液洗涤1
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2次，之后用蒸馏水洗涤至中性，过滤，将滤饼放置于烘箱中，在温度为105
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110℃的条件下干燥20
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30h，之后粉碎过200
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300目网筛，得到活化活性炭；A3：将活化活性炭浸渍于硝酸锰溶液中，在超声波频率为35
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45kHz的条件下超声分散2
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3h，之后静置10
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15h后放置于烘箱中，在温度为105
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110℃的条件下干燥4
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5h，之后置于管式炉中，以流量为200
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220mL/min的条件下通入氮气保护，并在温度为300
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320℃的条件下焙烧2
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2.5h，之后冷却至室温并粉碎过200
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300目网筛，得到含锰活性炭；A4：将含锰活性炭浸渍于硝酸铈溶液中，在超声波频率为35
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45kHz的条件下超声分散2
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3h，之后静置10
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15h后放置于烘箱中，在温度为105
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110℃的条件下干燥4
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5h，之后置于管式炉中，以流量为200
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220mL/min的条件下通入氮气保护，并在温度为300
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320℃的条件下焙烧2
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2.5h，之后冷却至室温并粉碎过200
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300目网筛，得到含锰铈活性炭。3.根据权利要求2所述的一种降低陶瓷燃气隧道窑排放NOx的方法，其特征在于，步骤A1中的所述活性炭、增性剂以及去离子水的用量比为10g：0.5
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5.5g：40
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50mL；步骤A2中的所述活性炭超细粉与磷酸溶液的用量比为1g：10mL，所述磷酸溶液的质量分数为50％，所述盐酸溶液的质量分数为15
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20％。4.根据权利要求2所述的一种降低陶瓷燃气隧道窑排放NOx的方法，其特征在于，步骤A3中的所述活化活性炭与硝酸锰溶液的用量比为10g：40
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50mL，所述硝酸锰溶液的质量分数为10
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30％；步...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭俊平，汪小憨，郭喜斌，曾小军，林佳，余培旭，杨浩林，李凡，杨卫斌，
申请(专利权)人：潮州市索力德机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：